Autonomous nondestructive evaluation using non-contact ultrasonic measurements and machine learning

使用非接触式超声波测量和机器学习进行自主无损评估

• 批准号: 21H01573
• 负责人: 林 高弘
• 金额: $ 10.4万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01573/
• 关键词: 非破壊評価; 非接触超音波計測; 波動伝搬解析; 自律型材料評価; 自律型検査

生産現場における非破壊材料評価技術に関し，自律的に学習しながらよりよい計測を行っていく技術の確立を目指している．そのために，必須の非接触超音波計測とその計測データから評価結果を出力するための機械学習について研究を進めている．令和４年度における非接触超音波計測に関する研究では，レーザによる超音波発生技術と受信技術の高度化を進めた．レーザによる超音波の発生は，パルスレーザを対象物に照射することによるアブレーションや熱ひずみによるものであるが，１点に巨大なレーザエネルギを照射すると，その点を損傷させる場合がある．それを避けるため，発生させる超音波の波長よりも小さいがレーザ照射のスポット径よりも大きな距離だけ移動させながらレーザ照射するスポットシフト法を開発した．これにより表面に損傷を与えず，かつ良い信号レベルで計測が可能となることを示した．また，レーザによる超音波受信技術として，マイクロチップレーザを用いた自己混合干渉による振動検出を行い，100kHz程度までの低周波であれば，現状システムで精度よく計測できることが分かった．機械学習による超音波データの処理に関する研究では，受信された超音波データを短時間フーリエ変換によりスペクトログラム画像として取得したのち，オートエンコーダを用いた異常診断技術に適用し，超音波データの異常診断を試みた．現状は，データ数の少なさからあまりよい診断結果を示していない．これらの結果は，論文や学会発表などで報告している．

Production site に お け る not broken 壊 material review 価 technology に masato し, self-discipline に learning し な が ら よ り よ い measuring line を っ て い く technology の establish を refers し て い る. そ の た め に, must の non-contact ultrasonic measuring と そ の measuring デ ー タ か ら review 価 results を output す る た め の rote learning に つ い を て research into め て い る. Make and 4 year に お け る non-contact ultrasonic measuring に masato す る research で は, レ ー ザ に よ る ultrasound 発 raw technology と の highly trusted technology を into め た. レ ー ザ に よ る ultrasound の 発 は, パ ル ス レ ー ザ を like content に seaborne radiation す る こ と に よ る ア ブ レ ー シ ョ ン や hot ひ ず み に よ る も の で あ る が, 1 huge に な レ ー ザ エ ネ ル ギ を irradiation す る と, そ の point を damage さ せ る occasions が あ る. そ れ を avoid け る た め, born 発 さ せ る ultrasound の wavelength よ り も small さ い が レ ー ザ irradiation の ス ポ ッ ト diameter よ り も big き な distance だ け mobile さ せ な が ら レ ー ザ irradiation す る ス ポ ッ ト シ フ ト method を open 発 し た. を に こ れ に よ り surface damage and え ず, か つ good い signal レ ベ ル で measuring が may と な る こ と を shown し た. ま た, レ ー ザ に よ る ultrasound trusted technology と し て, マ イ ク ロ チ ッ プ レ ー ザ を with い dry mixed た themselves involved に よ る vibration 検 を row い, degree of 100 KHZ ま で の low-frequency で あ れ ば, status quo シ ス テ ム で precision よ く measuring で き る こ と が points か っ た. Rote learning に よ る ultrasound デ ー タ の 処 Richard に masato す る research で は, trusted さ れ た ultrasound デ ー タ を short フ ー リ エ variations in に よ り ス ペ ク ト ロ グ ラ ム portrait と し て obtain し た の ち, オ ー ト エ ン コ ー ダ を with い た に applicable し anomaly diagnosis technology, ultrasound デ ー タ の anomaly diagnosis を try み た. The current situation is that なさ, デ デ タ タ number of <s:1> is small なさ らあま らあま よ よ よ the diagnosis result を shows that を て な な な な. The results are and the papers are や. The society will issue a form of な <s:1> で and で, and a report will be made on て て る る.

项目成果

レーザ弾性波源走査法による損傷画像化の実験的検討 ―レーザ照射方法が画像に与える影響について―

激光弹性波源扫描法损伤成像实验研究 - 激光照射方法对图像的影响 -

• 发表时间: 2022
• 作者: Hamada Toshiyuki;Yoneda Shinnosuke;Nakamoto Kenta;Okamoto Masayuki;柳澤 大地;藤田 龍太郎，林 高弘，森 直樹
• 通讯作者: 藤田 龍太郎，林 高弘，森 直樹

超音波による金属3次元積層造形のプロセス中モニタリング

使用超声波对金属 3D 增材制造进行过程监控

• 发表时间: 2022
• 作者: 村井和弥;野坂龍之介;南野郁夫;中村徹哉;山﨑惇史，森直樹，林高弘
• 通讯作者: 山﨑惇史，森直樹，林高弘

One-Class SVM による異常検知モデルを用いた配管の音響診断

使用使用一类 SVM 的异常检测模型进行管道声学诊断

• 发表时间: 2021
• 作者: Ito Hiromu;Yamamoto Taro;Morita Satoru;佐藤 健，橋本雅和，北浦早苗，桜井愛子，李 泰榮，池田真幸，村山良之，熊谷 誠，小田隆史;野谷洸太，森 直樹，林 高弘
• 通讯作者: 野谷洸太，森 直樹，林 高弘

非接触超音波計測と機械学習による自律型非破壊検査

使用非接触式超声波测量和机器学习进行自主无损检测

• 发表时间: 2022
• 作者: Gomez C.;Hotta N.;Shinohara Y.;Park J.-H.;Tsunetaka H.;Zhang M.;Bradak B.;Sri Hadmoko D.;Budi Wibowo S.;Daikai R.;Yoshida M.;林高弘，野谷洸太，森直樹
• 通讯作者: 林高弘，野谷洸太，森直樹

Lamb波エバネッセントモードを用いた波動伝搬制御の数値解析

使用兰姆波倏逝模式控制波传播的数值分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Takagi Daisuke;Amemiya Mamoru;Shimada Takahito;池田 大輔;Chimoto Kosuke;井澤佳織，渡部宇子，本間裕大，今井公太郎;角井陸斗，森直樹，林高弘
• 通讯作者: 角井陸斗，森直樹，林高弘